本發(fā)明涉及一種用于輸送液體的輸送單元,該輸送單元尤其適合于提供用于對機動車中的廢氣處理裝置進行廢氣凈化的液態(tài)的添加劑。
背景技術(shù):
在機動車中例如廢氣處理裝置——在所述廢氣處理裝置中為了進行廢氣凈化而需要液態(tài)的添加劑——是已知的,以便使內(nèi)燃機的廢氣中的氮氧化合物(Stickstoffoxidverbindung)還原。在這樣的廢氣處理裝置中,通常實施選擇性催化還原法(SCR法,SCR=Selective Catalytic Reduction(選擇性催化還原))。在這種方法中,借助于氨使內(nèi)燃機的廢氣中的氮氧化合物還原。氨通常不直接儲存在機動車中,而是以液態(tài)的廢氣添加劑的形式來儲存,所述液態(tài)的廢氣添加劑在廢氣外部或者在廢氣內(nèi)部被轉(zhuǎn)化為氨。作為液態(tài)的廢氣添加劑,尤其經(jīng)常使用尿素-水-溶液。尤其得到廣泛應(yīng)用的是32.5%的尿素-水-溶液,該尿素-水-溶液可以在商標(biāo)名Adblue?下面獲得。
為了將這樣的液態(tài)的添加劑輸送給所述廢氣處理裝置,一般來說要使用輸送單元。對于這樣的輸送單元來說,問題是,用于進行廢氣凈化的液態(tài)的添加劑在溫度較低時會凍結(jié)。上面所描述的尿素-水-溶液例如在-11℃時會凍結(jié)。這樣的較低的溫度對于機動車來說在冬天例如在較長的停車階段中會出現(xiàn)。在凍結(jié)時出現(xiàn)液態(tài)的添加劑的體積膨脹,所述體積膨脹會損壞用于輸送所述液態(tài)的添加劑的輸送單元。與之相應(yīng)地,有必要的并且有利的是,如此設(shè)計用于輸送液態(tài)的添加劑的輸送單元,從而在凍結(jié)時沒有因所出現(xiàn)的體積膨脹而損傷所述輸送單元。
已知的是,在輸送單元中設(shè)置用于對冰壓進行補償?shù)难a償元件。但是,這樣的補償元件是額外的構(gòu)件,所述額外的構(gòu)件使用于液態(tài)的添加劑的輸送單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計變復(fù)雜。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
以這種現(xiàn)有技術(shù)為出發(fā)點,在此本發(fā)明的目的是,解決或者緩解所描述的技術(shù)問題。尤其應(yīng)該說明一種特別簡單地構(gòu)成的輸送單元,用于輸送液體或者尤其用于輸送用來進行廢氣凈化的液態(tài)添加劑。
該目的用一種按照專利權(quán)利要求1的特征的輸送單元來獲得。所述輸送單元的其他有利的設(shè)計變型方案在從屬的專利權(quán)利要求中得到了說明。在專利權(quán)利要求中單個地列舉的特征能夠以任意的、在技術(shù)上有意義的方式彼此相組合,并且可以通過來自說明書的解釋性的事實情況來補充,其中介紹了本發(fā)明的其他實施變型方案。
應(yīng)當(dāng)描述一種用于輸送液體的輸送單元,該輸送單元包括由塑料構(gòu)成的分配器結(jié)構(gòu)件(Verteilerblock)用于傳輸液體地連接至少一個用來輸送液體的組件,所述輸送單元包括至少一個金屬的夾緊元件,所述夾緊元件在外面至少部分地包圍所述分配器結(jié)構(gòu)件。
用于輸送用來進行廢氣凈化的液體的輸送單元也可以被稱為輸送模塊或者也可以被稱為泵。輸送單元一般來說具有不同的、用于輸送液體的組件。首先,至少一臺承擔(dān)液體的輸送功能的泵屬于這些組件。除此以外,可以設(shè)置傳感器、閥、線路、控制器、驅(qū)動裝置和其他組件,用這些組件來控制、調(diào)節(jié)或者監(jiān)控輸送情況。
為了將輸送單元的不同組件以及尤其液壓的組件傳輸液體地彼此連接起來或者為了提供用于從吸入點到輸出點穿過所述輸送單元的液體的輸送路徑而存在有分配器結(jié)構(gòu)件,該分配器結(jié)構(gòu)件將所述輸送單元的不同組件彼此連接起來。在所述分配器結(jié)構(gòu)件中,例如可以設(shè)置通道,液體流過所述通道,所述通道將所述輸送單元的組件彼此連接起來并且所述通道至少部分地構(gòu)成所述輸送路徑。
特別有利的是,所述分配器結(jié)構(gòu)件由塑料構(gòu)成。所述分配器結(jié)構(gòu)件例如由聚乙烯(PE、尤其是HD-PE,HD-PE=high density Polyethylen(高密度聚乙烯))或者聚甲醛(POM)構(gòu)成。由塑料構(gòu)成的分配器結(jié)構(gòu)件尤其可以容易并且成本低廉地例如借助于注塑法來制造。在用注塑法來制造所述分配器結(jié)構(gòu)件時,可以將通道直接一同澆注在所述輸送單元的分配器結(jié)構(gòu)件中。不過,由塑料構(gòu)成的分配器結(jié)構(gòu)件經(jīng)常沒有足夠的機械穩(wěn)定性,以便即使在壓力——所述壓力在輸送液體的過程中出現(xiàn)——不同時也依然足夠穩(wěn)定。特別地,通過泵的運行而出現(xiàn)的壓力脈沖可能會使輸送器結(jié)構(gòu)件(F?rderblock)變形并且就這樣對輸送單元的功能可靠性產(chǎn)生不好的影響。對于這里所說明的輸送單元來說,在外面圍繞著所述由塑料構(gòu)成的分配器結(jié)構(gòu)件設(shè)置了金屬的夾緊元件,該夾緊元件給予了所述分配器結(jié)構(gòu)件較高的機械剛性,并且尤其保證了當(dāng)在所述輸送單元的內(nèi)部出現(xiàn)液體的得到提高的壓力時,所述分配器結(jié)構(gòu)件和所述分配器結(jié)構(gòu)件的組件沒有彼此松開。這樣的夾緊元件代表著一種特別簡單的、事后從外面對由塑料構(gòu)成的分配器結(jié)構(gòu)件進行加固的方法,而為此不需要額外的復(fù)雜的安裝步驟,并且不必為此而在所述分配器結(jié)構(gòu)件本身中設(shè)置特殊的加固結(jié)構(gòu)。
所述輸送單元在下述情況下是特別有利的,所述分配器結(jié)構(gòu)件構(gòu)造為u形并且具有一個基體以及兩條腿,并且其中至少一個用于輸送液體的組件是布置在所述分配器結(jié)構(gòu)件的兩條腿之間的泵,其中用所述金屬的夾緊元件將所述兩條腿朝彼此夾緊。將泵布置在所述分配器結(jié)構(gòu)件的兩條腿之間的這樣的布置能夠?qū)崿F(xiàn)特別牢固地夾住所述泵。液體中的、由泵產(chǎn)生的壓力脈沖會定期將所述分配器結(jié)構(gòu)件的兩條腿擠壓分開。這一點尤其是成問題的,因為所述分配器結(jié)構(gòu)件由塑料構(gòu)成并且因此沒有特別高的自身的剛度。出于這個原因,特別有利的是使用金屬的夾緊元件,以便從外面將所述兩條腿朝彼此夾緊。所述夾緊元件尤其優(yōu)選如此布置,使得由所述夾緊元件施加到所述分配器結(jié)構(gòu)件上的夾緊力平行于由泵所引發(fā)的壓力脈沖的作用方向。壓力脈沖的這種作用方向一般來說平行于所述輸送路徑在所述泵的液體出口的區(qū)域中的定向。
在所述分配器結(jié)構(gòu)件的腿的內(nèi)部優(yōu)選設(shè)置了通道,其中優(yōu)選一條腿具有一些通道,所述泵通過這些通道來吸入液體,并且另一條腿具有一些通道,所述泵通過這些通道來排出或者輸出液體。
此外所述輸送單元在下述情況下是有利的,所述金屬的夾緊元件是彈簧,當(dāng)在所述分配器結(jié)構(gòu)件內(nèi)的、導(dǎo)送液體的通道中由于凍結(jié)的液體而產(chǎn)生冰壓時,所述彈簧允許所述分配器結(jié)構(gòu)件變形。
上面已經(jīng)詳細描述過,由于凝結(jié)的液體而在所述分配器結(jié)構(gòu)件中出現(xiàn)體積膨脹,所述體積膨脹可能會損壞所述輸送單元。所述夾緊元件是彈簧,當(dāng)在所述分配器結(jié)構(gòu)件內(nèi)的、傳輸液體的通道中由于凍結(jié)的液體而產(chǎn)生冰壓時,所述彈簧允許所述分配器結(jié)構(gòu)件變形,通過上述方式可以在所述傳輸液體的通道中通過所述冰壓來提供額外的空間,所述額外的空間承受在凍結(jié)時出現(xiàn)的體積膨脹,從而防止所述輸送單元的損傷。
此外,所述輸送單元在下述情況下是有利的,所述分配器結(jié)構(gòu)件具有一個基體以及至少一條腿,用至少一個插接連接件將所述至少一條腿與所述基體連接起來。
用于將所述分配器結(jié)構(gòu)件的基體與所述分配器結(jié)構(gòu)件的腿連接起來的插接連接件是一種特別簡單的連接件,該連接件可以用較小的安裝花費來安裝,但是該連接件不適合于抵抗在所述分配器結(jié)構(gòu)件中的通道內(nèi)部的高壓力。用于將腿連接到分配器結(jié)構(gòu)件的基體上的插接連接件優(yōu)選只有在以下情況下才加以使用:僅僅一些通道通過這種連接來伸展,在這些通道中出現(xiàn)液體的較低的壓力。特別地,沿著輸送方向在所述泵的前面布置在所述泵的上游的通道允許通過腿的連接來伸展,所述腿用插接連接件來安裝在基體上。這樣的、處于所述泵的上游的通道也可以被稱為吸入通道或者被稱為低壓通道。在沒有通道通過所述連接來伸展時,插接連接件也適合于將腿或者區(qū)段連接到所述分配器結(jié)構(gòu)件上。
此外,所述輸送單元在下述情況下是有利的,所述分配器結(jié)構(gòu)件具有一個基體以及至少一條腿,用至少一個螺紋連接件將所述至少一條腿與所述基體連接起來。
用于將腿連接到分配器結(jié)構(gòu)件的基體上的螺紋連接件在下述情況下尤為有利,一些通道通過這種連接來伸展,在這些通道中會在液體中出現(xiàn)高壓力。特別地,沿著輸送方向在所述泵的后面布置在所述泵的下游的通道允許通過腿的連接來伸展,所述腿用螺紋連接件被安裝在基體上。這樣的、處于所述泵的下游的通道也可以被稱為壓力通道或者甚至被稱為高壓通道。
已經(jīng)證實,插接連接件不適合用于將輸送單元的通道的、處于高壓之下的通道區(qū)段液體密封地彼此連接起來。因此,對于將具有低壓通道的腿連接到分配器結(jié)構(gòu)件上這種情況來說有利的是,使用可以比較容易地安裝的、成本低廉的插接連接件,而為了將具有高壓通道的腿連接到分配器結(jié)構(gòu)件上則使用螺紋連接件。
此外,所述輸送單元在下述情況下是特別有利的,所述分配器結(jié)構(gòu)件具有至少一個用于通過力傳遞地來固定所述至少一個夾緊元件的接納部。
這樣的接納部例如可以是處于所述分配器結(jié)構(gòu)件的外面的凹部,所述夾緊元件的一個區(qū)段嵌合到其中。這樣的凹部例如可以在一側(cè)上被斜切(angeschr?gt),以便能夠簡易地將所述夾緊元件安裝在所述分配器結(jié)構(gòu)件上。優(yōu)選地,這樣的接納部也具有一個區(qū)段,所述夾緊元件或者所述夾緊元件的一個區(qū)段鉤卡在該區(qū)段上,使得所述夾緊元件持久地并且可靠地被固定在所述分配器結(jié)構(gòu)件上。
此外,所述輸送單元在下述情況下是有利的,所述輸送單元具有殼體,在該殼體中布置了所述分配器結(jié)構(gòu)件和所述至少一個組件。
通過這樣的殼體相對于外部的影響保護了所述分配器結(jié)構(gòu)件。這樣的、在其中具有輸送單元的殼體例如可以被裝入到用于所述液態(tài)的添加劑——該液態(tài)的添加劑用于進行廢氣凈化——的儲槽的儲槽底部中,并且通過布置在所述殼體上的吸入點來將所述液態(tài)的添加劑從所述儲槽中取出并且在供應(yīng)接頭處予以提供。優(yōu)選地,殼體具有安裝點,在所述安裝點處可以固定所述輸送單元的所說明的分配器結(jié)構(gòu)件,從而將所述分配器結(jié)構(gòu)件牢固地固定在所述殼體上。優(yōu)選地,所述分配器結(jié)構(gòu)件在所述吸入點的區(qū)域中直接抵靠在所述殼體上,并且尤其優(yōu)選地所述分配器結(jié)構(gòu)件具有通道,該通道以液體密封方式在所述殼體上的吸入點處進行密封。
此外,所述輸送單元在下述情況下是有利的,所述金屬的夾緊元件由金屬線(Draht)組成并且具有至少一個被預(yù)緊的區(qū)段。
金屬線能夠?qū)崿F(xiàn)金屬的夾緊元件的特別容易的制造。被預(yù)緊的區(qū)段例如可以是被預(yù)彎曲的區(qū)段,所述被預(yù)彎曲的區(qū)段具有得到提高的彎曲度,所述彎曲度由于所述夾緊元件被安放到所述分配器結(jié)構(gòu)件上而又稍許降低并且就這樣將預(yù)應(yīng)力施加到所述分配器結(jié)構(gòu)件上。這能夠?qū)崿F(xiàn)特別容易地提供一種極為有效的夾緊元件。
在這里也應(yīng)該描述一種機動車,該機動車具有:內(nèi)燃機;廢氣處理裝置,該廢氣處理裝置具有用于對所述內(nèi)燃機的廢氣進行凈化的SCR催化器;以及至少一個所描述的輸送單元,該輸送單元用于將用來進行廢氣凈化的液體輸送給所述廢氣處理裝置。
因為用來進行廢氣凈化的液態(tài)的添加劑可能會定期凍結(jié)并且因為所描述的輸送單元具有特別高的、在凍結(jié)時不會因體積膨脹而受損的安全性,所以所描述的輸送單元尤其適合于輸送用來進行廢氣凈化的液態(tài)的添加劑。
附圖說明
下面借助于附圖對本發(fā)明以及所述技術(shù)范圍進行詳細解釋。要指出的是,附圖僅僅是示意圖,并且特別地在附圖中示出的尺寸比例僅僅是示意的。附圖示出:
圖1是所說明的輸送單元的第一視圖;
圖2是所說明的輸送單元的第二視圖;并且
圖3是具有所說明的輸送單元的機動車。
具體實施方式
圖1示出了一種輸送單元1,該輸送單元被裝入在用于液體的儲槽20中。所述輸送單元1具有殼體13,分配器結(jié)構(gòu)件2處于所述殼體13中。在所述分配器結(jié)構(gòu)件2上固定了用于輸送所述液體的泵7作為所述輸送單元1的主動的組件3。所述泵3在吸入點23處從所述儲槽20 取出液體,并且在供應(yīng)接頭22處提供所述液體。所述輸送單元1被裝入在所述儲槽20的儲槽底部21中。所述輸送單元1的分配器結(jié)構(gòu)件2被夾緊元件4所包圍,該夾緊元件4被構(gòu)造為彈簧8,并且該夾緊元件4由金屬線14制成并且具有兩個被預(yù)緊的區(qū)段15。所述被預(yù)緊的區(qū)段15用于保證使所述夾緊元件4將力施加到所述分配器結(jié)構(gòu)件2上并且由此將所述分配器結(jié)構(gòu)件2夾緊。
圖2示出了在圖1中描繪的輸送單元1的、已經(jīng)在圖1中勾畫出來的剖面A-A。在這里也可以看出所述殼體13連同布置在其中的分配器結(jié)構(gòu)件2,所述泵7作為組件3處于所述分配器結(jié)構(gòu)件2上。在所述泵7上也勾畫出輸送方向24,以該輸送方向24將液體經(jīng)由所述輸送單元1從所述吸入點23輸送給所述供應(yīng)接頭22。也勾畫出通道9,所述液體沿著該通道9流過所述輸送單元1??梢钥闯觯刂鐾ǖ?的輸送方向24,在所述泵的上游形成低壓區(qū)域并且在輸送方向24的下游(也就是在所述泵7的后面)形成高壓區(qū)域。由于通過所述泵7引起的壓力升高,在所述高壓區(qū)域中會產(chǎn)生高的液壓。
此外可以看出所描繪的夾緊元件4,該夾緊元件4作為由金屬線14構(gòu)成的彈簧8而設(shè)有被預(yù)緊的區(qū)段15,并且該夾緊元件4在外面包圍所述分配器結(jié)構(gòu)件2。所述分配器結(jié)構(gòu)件2在這里設(shè)有一個基體5以及兩條腿6,其中左腿6形成所述通道9的低壓區(qū)域并且用插接連接件來插接到所述基體5上,而右腿6則形成所述通道的高壓區(qū)域并且用螺紋連接件11來擰緊到所述基體5上。除了作為組件3的泵7之外,在這里示意性地在所述分配器結(jié)構(gòu)件2的上面的區(qū)域中還示出了兩個另外的組件3,這兩個另外的組件例如可以是閥或者傳感器。
圖3示出了具有內(nèi)燃機17和廢氣處理裝置18的機動車16,所述廢氣處理裝置具有SCR催化器19??梢杂脟娚淦?5將用于進行廢氣凈化的液態(tài)的添加劑輸送給所述廢氣處理裝置18,從儲槽20中由輸送單元1經(jīng)由管路26來向所述噴射器供給用于進行廢氣凈化的液態(tài)的添加劑。